2016-2017学年高二物理人教版选修3-1 第3-3 几种常见的磁场 A卷 Word版含解析

2016-2017学年高二物理人教版选修3-1 第3-3 几种常见的磁场 A卷 Word版含解析

绝密★启用前 人教版选修3-1 第三章磁场 ‎3.几种常见的磁场 第Ⅰ部分选择题 一、选择题：本题共8小题。将正确答案填写在题干后面的括号里。‎ ‎1．下列说法正确的是（）‎ A．磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极 B．磁感线可以表示磁场的方向和强弱 C．磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场 D．放入通电螺线管内的小磁针，根据异名磁极相吸的原则，小磁针的N极一定指向通电螺线管的S极 ‎2．一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针的S极转向纸内，如图所示。那么这束带电粒子可能是(　　)‎ A．向右飞行的正离子束 B．向左飞行的正离子束 C．向右飞行的负离子束 D．向左飞行的负离子束 3．根据安培假设的思想，认为磁场是由于运动电荷产生的，这种思想如果对地磁场也适用，而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷，那么由此推断，地球应该(　　)‎ A．带负电 B．带正电 C．不带电 D．无法确定 ‎4．如图所示为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以O点为坐标原点，沿z轴正方向磁感应强度B大小的变化最有可能为(　　)‎ ‎5．如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．两棒均显磁性 B．两棒均不显磁性 C．甲棒不显磁性，乙棒显磁性 D．甲棒显磁性，乙棒不显磁性 ‎6．关于磁通量的概念，下列说法正确的是( )‎ A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大 B．穿过线圈的磁通量为零时，该处的磁感应强度不一定为零 C．磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过线圈的磁通量越大 D．穿过线圈的磁通量大小可用穿过线圈的磁感线的条数来衡量 ‎7．如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是(　　)‎ A．a、b、c的N极都向纸里转 B．b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转 C．b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转 D．b的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转 ‎8．如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是(　　)‎ A．通过abcd平面的磁通量大小为L2·B B．通过dcfe平面的磁通量大小为L2·B C．通过abfe平面的磁通量大小为零 D．通过整个三棱柱表面的磁通量为零 第Ⅱ部分非选择题 二、非选择题：本题4个小题。将符合题意的内容填写在题目中的横线上，或按题目要求作答。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎9．如图所示，ABCD是一环形导线，在C、D处用导线与直导线ab接通，图中标出了环形电流的磁感线方向，则可知A、B两端中接电源正极的是________端，放在ab下方的小磁针________极将转向纸外。‎ ‎10．如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为________。若使框架绕OO′转过60°‎ 角，则穿过框架平面的磁通量为________；若从初始位置转过90°角，则穿过框架平面的磁通量为________；若从初始位置转过180°角，则穿过框架平面的磁通量的变化是________。‎ ‎11．已知山东地面处的地磁场水平分量约为3×10－5 T，某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验。他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如下图所示，小磁针静止时N极指向y轴正方向。当接通电源后，发现小磁针N极指向与y轴正方向成60°角的方向。请在图上标明螺线管导线的绕向，并求出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度大小是多大？(保留一位有效数字)‎ ‎12．三根平行长直导线，分别垂直地放在一等腰直角三角形的三个顶点，如图所示。现在使每条通电导线在斜边中点处所产生的磁感应强度大小均为B，则该处实际磁感应强度的大小如何？方向如何？‎ 人教版选修3-1 第三章磁场 ‎3.几种常见的磁场 参考答案与解析 ‎1.【答案】BC ‎【解析】在磁体的外部，从磁体的北极出发，回到南极。在磁体内部从S极指向N极，磁感线是闭合曲线，故A 错误；磁感线的方向表示磁场方向，磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，故B正确；磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场，故C正确；通电螺线管内部磁场方向是从S极指向N极的，所以放入内部的小磁针N极指向螺线管的N极，故D错误。‎ ‎2.【答案】BC ‎【解析】磁针S极向纸内转，说明电流产生的磁场方向垂直纸面向外，由安培定则可得，电流方向向左。向左的电流的是向左飞行的正离子束或向右飞行的负离子束，B、C正确。‎ ‎3.【答案】A ‎【解析】根据地球旋转方向及地磁场的分布，地理南极是地磁场北极，地球自转方向自西向东，用右手定则可判断地球带负电，选项A正确。‎ ‎4.【答案】C　‎ ‎【解析】由磁感线的疏密程度表示B的大小，因沿z轴方向B先减小后增大，故选项C正确。‎ ‎5.【答案】C　‎ ‎【解析】甲棒中分子电流杂乱无章，分子电流的磁场相互抵消，对外不显磁性；乙棒中分子电流取向大致一致，分子电流的磁场相互叠加，对外显示出较强的磁性，C正确。‎ ‎6.【答案】BD ‎【解析】当回路与磁场平行时，磁通量为零，则磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量不一定越大，A错误；磁通量Φ为零时，可能回路与磁场平行，则磁感应强度不一定为零，故B正确；根据磁通量Φ＝BSsinα，磁通量的变化可能由B、S、α的变化引起，磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过线圈的磁通量不一定越大，故C错误；穿过线圈的磁通量的大小可用穿过线圈的磁感线的条数来衡量，故D正确。‎ ‎7.【答案】B ‎【解析】带负电荷的圆环顺时针转动，形成逆时针方向等效电流，根据安培定则，判断出环内的磁场方向垂直纸面向外、环外的磁场方向垂直纸面向里，可知小磁针的转动方向，B正确。‎ ‎8.【答案】BCD　‎ ‎【解析】abcd平面在垂直于B方向的投影S⊥＝L2，所以Φ＝BS⊥＝L2B，A错误；dcfe平面与B垂直，S＝L2，所以Φ＝L2B，B正确；abfe平面与B平行，S⊥＝0，Φ＝0，C正确；整个三棱柱穿进的磁感线和穿出的磁感线条数相等，抵消为零，所以Φ＝0，D正确。‎ ‎9.【答案】B　N ‎【解析】由安培定则可知ABCD中电流方向应为B→D→C→A，故B端接电源正极。同理由安培定则可知，ab下方磁场方向应垂直纸面向外，则可知小磁针N极向纸外转动。‎ ‎10.【答案】BS　BS　0　2BS ‎【解析】初始位置Φ1＝BS；框架转过60°时Φ2＝BS⊥＝BScos 60°＝BS；框架转过90°时Φ3＝BS⊥＝BScos90°＝0；框架转过180°时磁感线从反面穿出，所以ΔΦ＝2BS。‎ ‎11.【答案】如图所示 5×10－5 T ‎【解析】接通电源后，小磁针N 极指向是地磁场和螺线管的磁场的叠加磁场的方向，由此可判定螺线管的磁场在小磁针处方向水平向右，由安培定则判定螺线管导线绕向如图所示。‎ 由题意知地磁场水平分量By＝3×10－5 T，设通电螺线管产生的磁场为Bx，由下图知＝tan 60°，得Bx＝3×10－5×T≈5×10－5 T。‎ ‎12.【答案】　方向与斜边夹角正切为2斜向右下 ‎【解析】根据安培定则，I1和I3在O点处产生的磁感应强度的方向相同，大小均为B，合磁感应强度大小为2B，I2在O点产生的磁感应强度与它们垂直，如图所示。‎ 由大小均为B可知，O点处实际磁感应强度的大小B合＝‎ 设B0与斜边夹角为α，则tanα＝＝2‎ 所以方向与斜边夹角正切为2斜向右下即为B合的方向。‎